Tofauti Muhimu – cDNA dhidi ya Maktaba ya Genomic
Kuna aina mbili kuu za maktaba za DNA zilizoundwa na wanasayansi kwa kutumia mbinu za uhandisi jeni. Hizo ni maktaba ya cDNA na maktaba ya Genomic. Tofauti kuu kati ya cDNA na maktaba ya Genomic ni kwamba maktaba ya cDNA ina DNA inayosaidia iliyounganishwa ya jumla ya mRNA ya kiumbe wakati maktaba ya DNA ya genomic ina vipande vilivyounganishwa vya jenomu nzima ya viumbe. Maktaba ya DNA ya genomic ni kubwa kuliko maktaba ya cDNA.
Maktaba ya Genomic ni nini?
Maktaba ya DNA ya jeni ni mkusanyiko wa clones zilizo na vipande vya jumla ya DNA ya kiumbe hai. Ina DNA nzima ya kinasaba ya kiumbe huyo, ikijumuisha mfuatano wa usimbaji na usio wa kusimba. Ujenzi wa maktaba ya genomic unafanywa na teknolojia ya DNA recombinant ikifuatiwa na cloning (uhandisi wa maumbile). Kuna hatua tofauti zinazohusika katika ujenzi kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro 01. Mchakato huanza na kutengwa kwa DNA ya genomic. Kwa kutumia itifaki inayofaa ya uchimbaji wa DNA, jumla ya DNA ya jeni ya kiumbe inapaswa kutengwa. Kisha DNA inapaswa kugeuzwa kuwa saizi zinazoweza kudhibitiwa au kuwa vipande maalum kwa kuzuia endonucleases (enzymes za kukata DNA). DNA iliyogawanywa inapaswa kuingizwa kwenye vekta kwa kutumia ligasi za DNA (enzymes zinazounganisha DNA). Vekta ni kiumbe kinachojirudia yenyewe. Plasmids na bacteriophages ni vekta zinazotumiwa kwa kawaida katika teknolojia ya DNA recombinant. Vekta hizi zilizounganishwa hujulikana kama molekuli za DNA zinazoweza kuunganishwa kwa kuwa hubeba mfuatano wa DNA wenyewe na kuingizwa. Vekta recombinant huongezwa kwa bakteria mwenyeji na kufanywa kuchukua vijidudu vya recombinant ndani ya seli ya bakteria. Bakteria zilizo na vijidudu vya recombinant (plasmids) zinapaswa kukuzwa katika njia ya kitamaduni. Wakati wa kuzidisha kwa bakteria, DNA ya bakteria, pamoja na plasmidi recombinant, huiga jenomu zao na hutoa clones. Clones hizi zina jenomu nzima ya kiumbe chanzo. Kwa hivyo, inaitwa maktaba ya genomic. Plasmidi zinaweza kutenganishwa kwa urahisi na DNA ya kromosomu ya bakteria ili kuunda maktaba ya jeni ya kiumbe hicho. Ikiwa kiumbe fulani kina jeni zinazovutiwa, ni rahisi kuigundua katika maktaba ya genomic kwa kuchanganywa kwa kutumia vichunguzi vya molekuli (alama).
Maktaba za jeni ni muhimu kuchunguza muundo na utendakazi wa jeni, jeni mahususi, eneo la jeni, ramani ya jeni, mabadiliko, mpangilio wa jeni, utambuzi wa jeni riwaya za matibabu n.k.
Kielelezo_1: Ujenzi wa maktaba ya genomic
Maktaba ya cDNA ni nini?
Maktaba ya cDNA ni mkusanyiko wa kloni za DNA (cDNA) zilizosanisishwa kutoka jumla ya mRNA ya kiumbe fulani. Mchakato wa ujenzi unajumuisha hatua tofauti. Utakaso wa jumla wa mRNA kutoka kwa kiumbe ni hatua ya kwanza inayohusika. MRNA iliyotengwa hubadilishwa kuwa nyuzi za cDNA kwa mchakato unaoitwa unukuzi wa kinyume. Unukuzi wa kinyume unawezeshwa na kimeng'enya kinachoitwa reverse transcriptase. Inatumia kitangulizi kidogo cha 3' na kuanzisha usanisi wa uzi wa kwanza wa cDNA unaosaidiana na uzi wa kiolezo wa mRNA. cDNA iliyoachwa mara mbili inayosababisha hubadilishwa kuwa vipande vidogo kwa kutumia endonuclease za kizuizi na kuingizwa kwenye vekta zinazofaa. Molekuli hizi za recombinant kisha huongezwa kwenye kiumbe mwenyeji na kukuzwa katika njia ya kitamaduni ili kutoa clones. Mkusanyiko wa clones zilizo na vipande vya cDNA vya kiumbe hujulikana kama maktaba ya cDNA. MRNA iliyokomaa iliyokatwa kikamilifu haina maeneo ya utangulizi na udhibiti. Kwa hivyo vipande visivyo vya kusimba havipo katika maktaba za cDNA tofauti na maktaba ya genomic.
Maktaba za cDNA ni muhimu kwa uchanganuzi wa maeneo ya usimbaji, utendakazi wa jeni, usemi wa jeni n.k.
Kielelezo_2: Ujenzi wa maktaba ya cDNA
Kuna tofauti gani kati ya cDNA na Maktaba ya Genomic?
cDNA dhidi ya Maktaba ya Genomic |
|
| cDNA library ni mkusanyiko wa clones zilizo na DNA ya ziada kwa mRNA ya viumbe | Maktaba ya genomic ni mkusanyiko wa clones zilizo na jumla ya DNA ya kiumbe hai. |
| Kuweka Misimbo dhidi ya Misururu ya Kutosimba | |
| Maktaba ya cDNA ina mpangilio wa usimbaji pekee; haina vitangulizi. | Maktaba ya genomic ina DNA nzima ya kinasaba ikijumuisha kutoweka (vitangulizi na udhibiti) DNA. |
| Ukubwa | |
| maktaba ya cDNA ni ndogo. | Maktaba ya Genomic ni kubwa. |
| Nyenzo za Kuanzia | |
| Nyenzo za kuanzia ni mRNA | Nyenzo ya kuanzia ni DNA. |
| Kuhusika kwa Unukuzi wa Kinyume. | |
| Unukuzi wa kinyume hutokea katika usanisi wa safu ya kwanza ya cDNA. | unukuzi wa kinyume haufanyiki. |
Muhtasari – cDNA na Maktaba ya Genomic
Maktaba ya genomic inawakilisha idadi ya clones zilizo na jumla iliyogawanyika ya DNA ya viumbe. Maktaba ya cDNA inawakilisha idadi ya clones zilizo na DNA ya ziada ya jumla ya mRNA ya kiumbe. Kloni ya cDNA ina mifuatano inayopatikana katika mRNA pekee huku ile ya jenomu ikiwa na mfuatano wa jenomu nzima. Hii ndio tofauti kati ya cDNA na maktaba ya genomic.
